Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo trên xe ô tô MEFA5-LAVI-304N

Hệ thống treo là một hệ thống quan trọng trên ô tô, nó có tính quyết định đến chất lượng, độ êm dịu, tính an toàn chuyển động của xe.

Trang 1

Mục lục

Mục lục 1

LỜI NÓI ĐẦU 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 6

1.1 Giới thiệu hệ thống treo 6

1.2 Công dụng, phân loại và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống treo 7

1.2.1 Công dụng 7

1.2.2 Phân loại 8

1.2.2.1 Giới thiệu một số loại hệ thống treo thông dụng 9

1.2.2.1.1 Hệ thống treo phụ thuộc 9

1.2.2.1.2 Hệ thống treo độc lập 11

1.2.2.1.3 Hệ thống treo MacPherson (hình 1.4 ) 12

1.2.2.1.4 Hệ thống treo đa liên kết 13

1.2.2.1.5 Hệ thống treo khí nén - điện tử 16

1.2.3 Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống treo 20

1.3 Cấu tạo hệ thống treo 21

1.3.1 Bộ phận đàn hồi 21

1.3.1.1 Chức năng của bộ phận đàn hồi 21

1.3.1.2 Cấu tạo bộ phận đàn hồi 21

1.3.2 Bộ phận giảm chấn 26

1.3.2.1 Chức năng giảm chấn: 26

1.3.2.2 Cấu tạo giảm chấn 27

SVTH: Nguyễn Xuân Toàn

1 Lớp: Cơ Điện Tử K46

Trang 2

1.3.2.3 Phân loại giảm chấn 28

1.3.3 Bộ phận ổn định và thanh dẫn hướng 35

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô TÔ MEFA5-LAVI-304N 37

2.1 Giới thiệu xe ô tô MEFA5-LAVI-304N 37

2.2 Mô hình không gian cả xe 38

2.3 Mô hình xe trong mặt phẳng dọc 42

2.4 Mô hình xe trong mặt phẳng ngang 47

2.4.1.Hệ thống treo phụ thuộc 47

2.4.2 Hệ thống treo độc lập 54

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG DAO ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ MEF5-LAVI-304N 60

3.1 Giới thiệu về Matlab và Simulink 60

3.1.1 Matlab 60

3.1.2 Simulink 60

3.2 Mô phỏng hệ thống treo của xe ô tô MEFA5-LAVI-304N 62

3.2.1 Mô hình nền đường 63

3.2.2 Mô hình xe 64

3.2.2.1 Mô hình xe trong mặt phẳng dọc 65

3.2.2.2 Mô hình xe trong mặt phẳng ngang 68

3.2.2.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc 68

3.2.2.1.2 Hệ thống treo độc lập 72

Trang 3

3.3 Đánh giá độ êm dịu của xe 75

3.3.1 Khái niệm và các chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu của chuyển động 75

3.3.1.1 Khái niệm về tính êm dịu của chuyển động 75

3.3.1.2 Các chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu của chuyển động 75

3.3.1.2.1 Tần số dao động thích hợp 76

3.3.1.2.2 Gia tốc thích hợp 77

3.3.1.2.3 Thời gian tác động của gia tốc 78

3.4 Đánh giá ảnh hưởng của thông số hệ thống treo đến tính êm dịu của xe .79

3.4.1 Trong mặt phẳng dọc 80

3.4.2 Trong mặt phẳng ngang 84

3.4.2.1 Đối với treo độc lập 84

3.4.2.2 Đối với treo phụ thuộc 87

KẾT LUẬN: 92

Tài liệu tham khảo 94

Phụ lục 96

Trang 4

LỜI NÓI ĐẦU

Hệ thống treo là một hệ thống quan trọng trên ô tô, nó có tính quyết định đến chấtlượng, độ êm dịu, tính an toàn chuyển động của xe Đề tài “Xây dựng và mô phỏng

hệ thống treo trên xe ô tô MEFA5-LAVI-304N ” nhằm tìm hiểu, nghiên cứu, môphỏng và đánh giá những chất lượng hệ thống treo bằng việc sử dụng công cụSimulink trong phần mềm Matlab Qua đó đánh giá chiếc xe đó đã đảm bảo tốt vềchỉ tiêu êm dịu hay chưa

Trong đề tài em xin trình bày những vấn đề sau:

Chương 1: Tổng quan về hệ thống treo trên ô tô

Tổng quan về hệ thống treo bao gồm: Công dụng, phân loại, cấu tạo và yêu cầu kỹthuật của hệ thống treo

Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo trên xe ô tô MEFA5-LAVI-304N:+ Giới thiệu xe ô tô MEFA5-LAVI-304N

+ Xây dựng mô hình xe trong không gian xe, mô hình cả xe, mô hình trong mặtphẳng ngang, mặt phẳng dọc của hệ thống treo phụ thuộc và độc lập trên xe

+ Thiết lập, xây dựng các phương trình động lực học trên các mặt phẳng dọc,ngang, sau đó chuyển về phương trình không gian trạng thái để chuẩn bị cho việc

mô phỏng trên Simulink

Chương 3: Mô phỏng dao động của hệ thống treo trên ô tô MEFA5-LAVI-304N.+ Giới thiệu về Matlab và Simulink

Trang 5

+ Bằng những thông số của xe ô tô MEFA5-LAVI-304N và các phương trìnhkhông gian trạng thái, em thực hiện việc mô phỏng trên Simulink và đưa ra các đồthị thể hiện gia tốc, vận tốc, chuyển vị của thân xe trong các mặt phẳng.

+ Tìm hiểu chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu của hệ thống treo Sau đó ứng dụng Matlab

và Simulink để thực hiện đánh giá sự êm dịu của xe MEFA5-LAVI-304N

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Th.s Phạm Thế Minh cùng toàn thể các thầy cô trong bộ môn Kỹ Thuật Máy đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án

này

Tuy nhiên do thời gian và trình độ bản thân còn nhiều hạn chế nên không thểtránh khỏi những sai xót, vì vậy em mong nhận được những ý kiến chỉ bảo của cácthầy cô giáo cùng toàn thể các bạn sinh viên để đồ án được thêm hoàn thiện

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Xuân Toàn

Trang 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO

TRÊN Ô TÔ.

1.1 Giới thiệu hệ thống treo:

Hệ thống treo của ô tô du lịch cũng như ô tô tải nói chung, là hệ thống liên kếtđàn hồi các cầu xe (cầu chủ động và bị động) với khung và thân xe Hệ thống treothường bao gồm ba phần cơ bản: cơ cấu liên kết đàn hồi khung vỏ xe với các cầu

xe, đảm bảo khi xe chuyển động cầu xe không va chạm với khung vỏ; cơ cấutruyền lực bao gồm các chốt, trục, thanh đòn, dầm cầu… liên kết với bánh xe đểtruyền lực đẩy từ bánh xe và phản lực của mặt đường lên khung vỏ; cơ cấu nàyđảm bảo xe có thể chuyển động với tốc độ cao mà không bị xô lệch khung vỏ xe;

cơ cấu giảm chấn để dập tắt dao động của bánh xe khi di chuyển, nhất là khi dichuyển ở mặt đường gồ ghề

Hệ thống treo đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi xe chạy với tốc độ cao, đảmbảo các bánh luôn tiếp xúc với mặt đường, nhất là khi hai bánh dẫn hướng của cầutrước Chính trên cơ sở này hệ thống treo được phân ra làm hai loại: Hệ thống treođộc lập và hệ thống treo phụ thuộc

Trong hệ thống treo độc lập, dầm cầu trước không liền khối mà chế tạo thànhnhiều bộ phận rồi lắp ghép với nhau (thường gồm hai dầm chữ A chế tạo rời có lắp

cơ cấu giảm chấn rồi lắp với dầm cầu trước) do đó các bánh xe dẫn hướng daođộng độc lập, được lò xo hình trụ (cơ cấu liên kết đàn hồi) luôn luôn đẩy cho ápsuất mặt đường Hệ thống treo độc lập thường dùng loại giảm xóc ống, kiểu thủy

Trang 7

lực lắp lồng bên trong lò xo liên kết Loại giảm xóc khí nén (giảm xóc hơi) hoặcgiảm xóc kiểu thủy khí (hyudragaz) chỉ dùng trong các xe du lịch cao cấp: dùng hệthống treo độc lập kiểu khí nén hoặc thủy lực như hệ thống treo dynamic-drive củaBMW 745Li của Đức hay Citroen DS19 của Pháp Các loại xe phổ thông (compactclass) và các loại xe tải thường dùng hệ thống treo phụ thuộc Loại hệ thống treonày có đặc điểm là dầm cầu trước liền khối Các bánh xe lắp trên cầu chịu cùngmột dao động vì vậy khi vận hành trên đường xấu thường xảy ra hiện tượng có lúcbánh xe bị hẫng, không tiếp xúc với mặt đường gây mất ổn định.

1.2 Công dụng, phân loại và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống treo:

 Những bộ phận của hệ thống treo làm nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt nhữngdao động, rung động, va đập từ mặt đường truyền lên đảm bảo tính êm dịutrong chuyển động của xe

 Hệ thống treo còn có nhiệm vụ truyền lực và momen giữa bánh xe và khungxe: Bao gồm lực thẳng đứng (tải trọng xe, phản lực từ đường ), lực dọc (lựckéo hoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực đẩy với khung vỏ), lực ngang (lực lytâm, lực gió bên hoặc phản lực ngang, ), momen chủ động hoặc momenphanh

 Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuậtcủa xe (xe chạy trên đường tốt hay các loại đường khác nhau)

Trang 8

 Bánh xe có thể dịch chuyển trong một giới hạn nhất định.

 Quan hệ đông học của bánh xe phải hợp lý thỏa mãn mục đích chính của hệthống treo là làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng cácquan hệ động học và động lục học của chuyển động bánh xe

 Không gây lên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ

 Có độ tin cậy lớn, độ bền cao và không gặp hư hỏng bất thường

1.2.2 Phân loại

Có rất nhiều cách phân loại hệ thống treo trên ô tô Dựa vào những căn cứkhác nhau ta có thể phân loại hệ thống treo trên ô tô thành các loại cơ bản sau:

Dựa vào bộ phận dẫn hướng ta chia thành:

 Hệ thống treo phụ thuộc với cầu liền (loại riêng và loại thăng bằng)

 Loại độc lập (một đòn, hai đòn, )

Dựa theo loại của bộ phận đàn hồi ta có thể chia ra:

 Bộ phận đàn hồi bằng kim loại: nhíp lá, lò xo, thanh xoắn

 Bộ phận đàn hồi bằng khí nén: loại bọc bằng cao su – sợi, màng hoặc loạiống

 Bộ phận đàn hồi bằng thủy lực: loại ống

 Bộ phận đàn hồi bằng cao su

Dựa vào phương pháp dập tắt dao động (giảm chấn) ta chia ra:

 Giảm chấn thủy lực: có loại tác động một chiều và hai chiều

 Giảm chấn ma sát cơ: có thể là ma sát trong bộ phận đàn hồi hoặc trong bộphận dẫn hướng

Dựa vào phương pháp điều khiển ta có thể chia ra:

 Hệ thống treo bị động (không có điều khiển) – passive suspension

Trang 9

 Hệ thống treo chủ động (có điều khiển được) – active suspension.

 Hệ thống treo bán chủ động (sự kết hợp của hai loại trên) – semi activesuspension

1.2.2.1 Giới thiệu một số loại hệ thống treo thông dụng.

1.2.2.1.1 Hệ thống treo phụ thuộc:

Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát hệ thống treo phụ thuộc (a) và độc lập (b).

Trong hệ thống treo phụ thuộc (hình1.1 a) các bánh xe được đặt trên một dầmcầu liền, bộ phận giảm chấn và bộ phận đàn hồi đặt giữa thùng xe và dầm cầu liền

đó Do đó sự dịch chuyển của một bánh xe theo phương thẳng đứng sẽ gây lênchuyển vị nào đó của bánh xe phía bên kia

Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cứng.Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còntrong trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần là

Trang 10

Trong hệ thống treo phụ thuộc có các phần tử đàn hồi là nhíp thì nó vừa là phần

tử đàn hồi đồng thời làm luôn bộ phận dẫn hướng

Vì nhíp làm bộ phận dẫn hướng nên trong hệ thống treo này không cần đến cácthanh giằng để truyền lực dọc hay lực ngang nữa

Hình 1.2: Hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo xoắn ốc.

1- Dầm cầu; 2- Lò xo xoắn ốc; 3- Giảm chấn; 4- Đòn dọc dưới; 5- Đòn dọc trên; 6- Thanh giằng Panhada.

Đối với hệ thống treo này thì bộ phận đàn hồi là do lò xo xoắn nên phải dùngthêm hai đòn dọc dưới và một hoặc hai đòn dọc trên Đòn dọc dưới được nối vớicầu, đòn dọc trên được nối với khớp trụ Để đảm bảo truyền lực ngang và ổn định

vị trí thùng xe so với cầu, người ta cũng phải dùng thêm “đòn panhada” một đầunối với thùng xe

Trang 11

Nhược điểm:

- Khối lượng phần không được treo lớn, đặc biệt là ở cầu chủ động nên xe chạytrên đường không bằng phẳng, tải trọng động sinh ra sẽ gây lên va đập mạnh giữaphần treo và phần không treo làm giảm độ êm dịu của chuyển động

- Khoảng không gian phía dưới sàn xe phải lớn để đảm bảo cho dầm cầu có thểthay đổi vị trí, do vậy chiều cao trọng tâm cần phải lớn

- Sự nối cứng bánh xe 2 bên bờ dầm liên kết gây nên hiên tượng xuất hiện chuyển

Đặc điểm của hệ thống treo này là:

- Hai bánh xe không lắp trên một dầm cứng mà lắp trên hai loại cầu rời, sự dịchchuyển của hai bánh xe không phụ thuộc vào nhau (nếu coi như thùng xe đứngyên)

- Mỗi bánh xe được liên kết bởi cách như vậy sẽ làm cho phần khối lượng khôngđược treo nhỏ, như vậy mô men quán tính nhỏ do đó chuyển động của xe êm dịu

Trang 12

- Hệ thống treo này không cần dầm ngang nên khoảng không gian cho nó dịchchuyển chủ yếu là khoảng không gian 2 bên sườn của xe như vậy có thể hạ thấpđược trọng tâm của xe và sẽ nâng cao được vận tốc của xe.

Dạng treo hai đòn ngang.

Cấu tạo của hệ treo 2 đòn ngang bao gồm 1 đòn ngang trên, 1 đòn ngangdưới Mỗi đòn không phải chỉ một thanh mà thường có cấu tạo hình tam giác hoặchình thang Cấu tạo như vậy cho phép các đòn ngang làm được chức năng của bộphận dẫn hướng

Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống treo hai đòn ngang.

Các đầu trong được liên kết với khung, vỏ bằng khớp trụ Các đầu ngoài đượcliên kết bằng khớp cầu với đòn đứng Đòn đứng được nối với trục bánh xe Bộphận đàn hồi có thể nối giữa khung với đòn trên hoặc đòn dưới Giảm chấn cũngđặt giữa khung với đòn trên hoặc đòn dưới Hai bên bánh xe nếu dùng hệ thốngtreo này và đặt đối xứng qua mặt phẳng dọc giữa xe

Trang 13

Đặc điểm của hệ thống treo MacPherson là giảm thiểu được số điểm lắp vớithân xe so với hệ thống treo thông thường (từ 4 điểm – 2 thanh đòn hình tam giácnằm song song với nhau xuống còn 2 điểm của giảm chấn), phần dẫn hướng của hệthống chỉ còn 1 thanh dẫn hướng nằm phía dưới (lower control arm) Từ đó cảithiện được tính năng lắp giáp, giúp hệ thống treo đơn giản, giá thành rẻ, và tiếtkiệm không gian của khoang động cơ đối với xe dẫn động cầu trước Tuy nhiên hệthống treo MacPherson có nhược điểm là tính năng ổn định thân xe chưa được cao.

Hình 1.4: Hệ thống treo MacPherson [14].

1.2.2.1.4 Hệ thống treo đa liên kết

Trang 14

Hình 1.5: Hệ thống treo đa liên kết trên phiên bản Mercedes-Benz E-Klasse 2010.

[14].

Về bản chất, treo đa liên kết thuộc loại độc lập Cải tiến từ “đàn anh” đòn chữ

A đôi, treo đa liên kết sử dụng ít nhất 3 cần bên và một cần dọc Những loại cầnnày không nhất thiết phải dài bằng nhau và có thể xoay theo một góc khác từhướng ban đầu

Mỗi cần đều có một khớp nối cầu hoặc ống lót cao su ở cuối, nhờ đó chúngluôn ở trạng thái căng, nén và không bị bẻ cong

Cần được nối ở phần đầu và cuối của trục Khi quay để bẻ lái, trục sẽ thay đổihình dạng của hệ thống treo bằng cách xoắn toàn bộ cần treo Các trục xoay của hệthống treo được liên kết sao cho điều này có thể xảy ra

Bố cục đa liên kết được sử dụng cho cả cầu trước và cầu sau Tuy nhiên, đối vớitreo trước cần bên được thay thế bằng thanh giằng nối khung hoặc hộp cơ cấu láivới may-ơ

Hiện nay trong công nghiệp không có loại treo đa liên kết đơn lẻ nên tất cả cáctên tuổi lớn trong làng sản suất xe hơi đều có thiết kế riêng cho mình Hãng BMW

Trang 15

sản xuất một số loại hình chữ Z hoặc treo 4 thanh thể thao trong khi hệ thống treo

đa liên kết của hãng Honda lại giống đòn chữ A đôi và thêm một cần điều khiểnthứ 5 Audi 4 được trang bị hệ thống treo trước 4 thanh có kiểu dáng tương tự đònchữ A đôi

Hyundai Genesis sở hữu hệ thống treo trước và sau với 5 thanh thể thao Hệthống treo trước có hai thanh trên, hai thanh dưới và một thanh giằng trong khi hệthống treo sau gồm hai thanh trên, một thanh dưới, một thanh kéo và một thanhđiều khiển chân răng

Ưu và nhược điểm

Hệ thống treo đa liên kết được coi là hệ thống treo độc lập lý tưởng nhất chomột chiếc xe thành phẩm bởi nó kết hợp giữa khả năng điều khiển và tiết kiệmkhông gian giữ cảm giác thoải mái và khả năng điều khiển Hơn nữa, hệ thống treo

đa liên kết còn giúp cho xe uốn cong nhiều hơn

Với hệ thống treo đa liên kết các nhà thiết kế có thể thay đổi một thông số màkhông ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống Đây chính là điểm khác biệt rõ ràng nhất

so với hệ thống treo đòn chữ A đôi

Bên cạnh những ưu điểm, nhược điểm của hệ thống treo đa liên kết là giá thànhcao, quá trình thiết kế và sản xuất phức tạp Trên thực tế, hình dáng của hệ thốngtreo cần được kiểm tra bằng phần mềm phân tích thiết kế:

Trang 16

Hình 1.6: Hệ thống treo đa liên kết nhìn từ trên xuống [10].

Tuy nhiên nhờ những thành tựu về công nghệ giá thành của hệ thống treo đaliên kết đã được giảm đi đáng kể Một trong những công ty chuyên sản xuất hệthống treo đa liên kết giá thành thấp là Magneti Marelli-nhà cung cấp cho đội F1của Ferrari

1.2.2.1.5 Hệ thống treo khí nén - điện tử

Trang 17

Hình 1.7 Hệ thống treo khí nén điện tử [14].

Vì tính êm dịu trong chuyển động là một trong những chỉ tiêu quan trọngcủa xe Tính năng này phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó hệ thống treo đóng vaitrò quyết định Hệ thống treo của xe con ngày nay thường sử dụng hai kiểu chính:

hệ thống treo chủ động và hệ thống treo độc lập Hai hệ thống treo này tuy khácnhau về cấu tạo nhưng mục đích chính cũng đều là làm giảm rung xóc khi xe vậnhành trên đường không bằng phẳng, tạo điều kiện cho bánh xe dao động theophương thẳng đứng, tránh dao động lác ngang hay lắc dọc đồng thời đảm bảotruyền lực và mô men ổn định Với hệ giảm chấn quá mềm hệ thống treo sẽ tạo ranhiều dao động đàn hồi khi làm việc, ngược lại với hệ quá cứng sẽ làm cho xe bịxóc mạnh Sự dung hòa giữa hai đặc điểm trên chính là ý tưởng để các nhà thiết kế

đưa ra hệ thống treo khí nén – điện tử.

Thế nào là hệ thống treo khí nén - điện tử ?

Trang 18

Hệ thống treo sử dụng nhíp lá, lò xo xoắn…ra đời từ rất sớm nhưng chưa thểđáp ứng đòi hỏi cao về độ êm dịu của xe con, hệ thống treo khí nén cũng khôngphải là một phát minh mới, nó xuất hiện từ những năm 1950 cùng với hệ thốngtreo Mc person Ở hệ thống treo khí nén người ta sử dụng các khối cao su chứa khínén thay vì dùng lò xo xoắn, nhíp lá hay thanh xoắn Nhưng ở thời kỳ này côngnghệ vật liệu chưa đáp ứng được độ bền cũng như yêu cầu kỹ thuật cho các chi tiếttrong hệ thống treo khí nén nên người ta vẫn phải dùng lò xo xoắn làm cơ cấu giảm

chấn Ngày nay các nhà thiết kế ô tô đã ứng dụng nhiều thành tựu công nghệ vật

liệu, kỹ thuật cơ điện tử để cho ra đời hệ thống treo mang tính năng kỹ thuật tiên

tiến, đó là hệ thống treo khí nén – điện tử hiện đang dùng cho các dòng xe cao cấp

như audi, BMW, Lexus…Với hệ thống treo này người lái có thể lựa chọn, điềuchỉnh độ đàn hồi cho thích hợp lựa chọn chế độ Comfort hay Sport Chế độ

“Comfort”: tạo sự êm dịu tối đa cho người ngồi trên xe còn chế độ “Spost” tăngtính ổn định và an toàn khi xe chạy ở tốc độ cao

Nguyên lý hoạt động:

Hình 1.8 Sơ đồ bố trí hệ thống treo khí nén - điện tử [14].

Trang 19

Các chi tiết trong hệ thống treo: 1-Giảm xóc khí nén tự động điều chỉnh độ

giảm chấn; 2-Cảm biến gia tốc của xe; 3- ECU (hộp điều khiển tự động của hệ thống treo); 4- Cảm biến độ cao của xe; 5- Cụm van phân phối và cảm biến áp suất khí nén; 6- Máy nén khí; 7 - Bình chứa khí nén ;8- Đường dẫn khí.

Hệ thống treo khí nén-điện tử hoạt động dựa trên nguyên lý không khí cótính đàn hồi bị nén Với những ưu điểm và hiệu quả giảm chấn của khí nén nó cóthể hấp thụ những rung động nhỏ do đó tạo tính êm dịu chuyển động tốt so với lò

xo kim loại, dễ dàng điều khiển độ cao sàn xe và độ cứng lò xo giảm chấn Khihoạt động máy nén khí cung cấp khí tới mỗi xi lanh theo các đường dẫn riêng, do

đó độ cao của xe phải tăng lên tương ứng tại mỗi xi lanh tùy theo lượng khí đượccấp vào Ngược lại độ cao của xe giảm xuống khi không khí trong xi lanh đượcgiải phóng ra ngoài qua các van Ở mỗi xi lanh khí có một van điều khiển hoạtđộng theo hai chế độ bật-tắt để nạp hoặc xả khí theo lệnh của ECU Với sự điềukhiển của ECU, độ cứng, độ đàn hồi của từng giảm chấn trên bánh xe tự động thayđổi theo độ nhấp nhô của mặt đường và do đó hoàn toàn có thể khống chế chiềucao ổn định của xe Tổ hợp các chế độ của giảm chấn, độ cứng lò xo, chiều cao sẽtạo sự êm dịu tối ưu nhất khi xe hoạt động

Các bộ phận chính của hệ thống treo EAS bao gồm:

+ Giảm xóc khí nén

Trong mỗi xi lanh có một giảm chấn để thay đổi lực giảm chấn theo 3 chế

độ (mềm, trung bình, cứng), một buồng khí chính và một buồng khí phụ để thayđổi độ cứng lò xo theo 2 chế độ (mềm, cứng) Cũng có một màng để thay đổi độcao của xe theo hai chế độ (bình thường, cao) hoặc 3 chế độ (thấp, bình thường,cao) Lượng khí vào buồng chính của 4 xi lanh khí thông qua van điều khiển độcao Van này có nhiệm vụ cấp và xả khí nén vào và ra khỏi buồng chính trong 4 xi

Trang 20

lanh khí nén (phía trước bên phải và trái, phía sau bên phải và trái) Khí nén trong

hệ thống được cung cấp bởi máy nén khí

+ Cảm biến độ cao: Cảm biến điều khiển độ cao trước được gắn vào thân xe cònđầu thanh điều khiển được nối với giá đỡ dưới của giảm chấn và hệ thống treo sau:các cảm biến được gắn vào thân xe và đầu thanh điều khiển được nối với đầu treodưới Những cảm biến này liên tục theo dõi khoảng cách giữa thân xe với các đòntreo để phát hiện độ cao gầm xe do đó quyết định thay đổi lượng khí trong mỗixylanh khí

+ Cảm biến tốc độ: Cảm biến này gắn trong công tơ mét, nó ghi nhận và gửi tínhiệu tốc độ đến ECU hệ thống treo

+ ECU hệ thống treo: Có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ tất cả các cảm biến để điềukhiển lực của giảm chấn và độ cứng của lò xo, độ cao xe theo điều kiện hoạt độngcủa xe thông qua bộ chấp hành điều khiển hệ thống Bộ chấp hành điều khiển hệthống treo được đặt tại mỗi đỉnh của xylanh khí Nó đồng thời dẫn động van quaycủa giảm chấn và van khí của xylanh khí nén để thay đổi lực giảm chấn và độ cứng

hệ thống treo Bộ chấp hành điều khiển điện tử phản ứng chính xác với sự thay đổiliên tục về điều kiện hoạt động của xe

Ưu điểm của hệ thống treo khí nén-điện tử:

“Thông minh” và “linh hoạt” đó là những gì có thể nói về hệ thống treo khí

nén điện tử Khả năng điều khiển độ cứng của từng xy lanh khí cho phép đáp ứngvới độ nghiêng khung xe và tốc độ xe khi vào cua, góc cua và góc quay vô lăngcủa người lái Như vậy, khi xe chạy, độ cứng của các ống giảm chấn có thể tự độngthay đổi sao cho cơ chế hoạt động của hệ thống treo được thích hợp và hiệu quảnhất đối với từng hành trình Ví dụ như: khi phanh thì độ cứng của các bánh trước

sẽ lớn hơn còn khi tăng tốc thì ngược lại

Hệ thống treo khí nén - điện tử tự động thích nghi với tải trọng của xe, thay

đổi độ cao gầm cho phù hợp với điều kiện hành trình Ví dụ: độ cao bình thườngSVTH: Nguyễn Xuân Toàn

Trang 21

được tự động xác lập khi vận tốc xe đạt 80 Km/h Nếu các cảm biến tốc độ ghinhận được rằng kim đồng hồ tốc độ đã vượt qua mức 140 Km/h thì hệ thống tự hạgầm xe xuống 15mm so với tiêu chuẩn.

Một lợi thế nữa của hệ thống treo này là các lò xo xoắn được thay thế bằngcác túi khí cao su nên giảm bớt một phần trọng lượng xe Bớt được khối lượng này

sẽ cho phép các lốp xe chịu tải tốt hơn trên các điều kiện mặt đường không bằngphẳng mà ít ảnh hưởng đến độ cân bằng của xe, vì vậy cảm giác khi lái xe sẽ nhẹnhàng và dễ chịu

Với hệ thống treo khí nén điện tử, những chỗ mấp mô hay ổ gà hầu nhưkhông ảnh hưởng tới người ngồi trong xe

Tuy vậy đối với bất kỳ hệ thống treo nào tác dụng giảm chấn của lốp cũng rất quantrọng Kiểu dáng lốp và áp suất lốp luôn có vai trò hỗ trợ tác dụng giảm xóc của tất

cả các loại hệ thống treo

1.2.3 Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống treo.

Để hoàn thành tốt những nhiệm vụ của mình thì hệ thống treo trên ô tô phảiđảm bảo thỏa mãn một số yêu cầu kỹ thuật cơ bản sau:

Liên kết giữa khung vỏ và bánh xe cần thiết phải là liên kết mềm vì giữa chúng

có sự dịch chuyển tương đối, nhưng mối liên kết đó cũng phải đảm bảo khả năngtruyền lực cho xe Mối quan hệ này được thể hiện trong những yêu cầu cụ thể sau:

 Hệ thống treo phải đảm bảo phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹthuật của xe như chạy trên nền đường tốt hoặc có thể chạy trên nhiều địahình khác nhau

 Bánh xe phải đảm bảo khả năng dịch chuyển linh hoạt trong một phạm vigiới hạn

 Quan hệ động học bánh xe phải hợp lý đảm bảo yêu cầu của hệ thống treolàm mềm chuyển dịch theo phương thẳng đứng nhưng không gây ảnh hưởng

Trang 22

đến quan hệ động học và động lực học của bánh xe theo phương dịchchuyển.

 Không gây nên những tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung vỏ xe

 Hệ thống treo phải có độ bền cao, có độ tin cậy sử dụng lớn, trong điều kiện

sử dụng phù hợp với tính năng kỹ thuật không xảy ra những hư hỏng bấtthường

 Đảm bảo giá thành thấp, mức độ phức tạp kết cấu không quá lớn

 Có khả năng chống rung, chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ xe tốt,nâng cao tiện nghi cho xe

 Đảm bảo tính điều khiển và tính ổn định chuyển động của xe tốt ngay cả khi

ở tốc độ cao

1.3 Cấu tạo hệ thống treo.

Hệ thống treo trên các phương tiện vận tải dù là dạng nào thì đều có cấu tạochung giống nhau, bao gồm có 3 bộ phận chính dưới đây:

 Bộ phận đàn hồi

 Bộ phận giảm chấn

 Bộ phận ổn định và thanh dẫn hướng

1.3.1 Bộ phận đàn hồi.

1.3.1.1 Chức năng của bộ phận đàn hồi.

Có nhiệm vụ đưa vùng tần số dao động bất kì của nền đường về vùng tần số daođộng phù hợp với con người (60 – 85 dao động/phút)

Nối mềm giữa bánh xe và thân xe, giảm nhẹ tải trọng động tác động từ nềnđường qua bánh xe lên thân xe và người vận hành

Tạo ra các đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động của xe

1.3.1.2 Cấu tạo bộ phận đàn hồi.

Trang 23

Phần tử đàn hồi trong hệ thống treo được chế tạo có thể từ kim loại như lò

xo nhíp, lò xo trụ, thanh xoắn Hoặc có thể từ cao su, sử dụng khí nén, thủy lực,

Nhíp lá

Nhíp lá được sử dụng khá rộng rãi trên những xe yêu cầu tải trọng lớn, làmviệc trong môi trường mấp mô mặt đường lớn Nhíp được làm từ các lá thép cong,gọi là nhíp, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn đến dài Đặc tính làm việc củanhíp là khi tải trọng tác dụng lên nhíp tăng thì biến dạng của nhíp cũng tăng theoquy luật tuyến tính

Hệ thống treo không chỉ có nhiệm vụ làm êm dịu chuyển động mà còn đồngthời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng

Có hai loại nhíp đơn và nhíp kép

Nhíp đơn (hình 1.9):

Nhíp đơn bao gồm những lá nhíp có chiều dài khác nhau ghép lại, để tránh

xê dịch giữa các lá nhíp người ta dùng bu lông giữa và 4 đai nhíp để cố định những

Trang 24

hạn chế; 12 Bu lông treo giảm chấn; 13 Giảm chấn; 14 Quang treo; 15 Bích che tai nhíp; 16 Đinh tán.

Nhíp kép (hình 2.6):

Nhíp kép được chế tạo bằng cách ghép hai tấm nhíp có chiều dài khác nhaulại với nhau, trong suốt quá trình hoạt động lò xo nhíp bị nén lại và hấp thụ daođộng của mặt đường, lò xo nhíp có thể bị uốn cong và bị trượt trong quá trình hoạtđộng

Hình 1.10: Nhíp kép [6].

1 Sát xi; 2 Giá đỡ nhíp bên trái; 3 Bu lông; 4 Nhíp chính lắp ghép; 5 Giá đỡ nhíp phụ; 6 Quang nhíp chính; 7 Lá nhíp chính của nhíp phụ; 8 Lá nhíp thứ hai của nhíp chính; 9 Lá nhíp phụ số 5; 10 Lá nhíp phụ số 6; 11 Bu lông quang nhíp; 12 Vỏ cầu; 13 Bán trục; 14 Đệm vênh; 15 Tấm đệm nhíp; 16 Bu lông quang nhíp; 17 Quang nhíp phụ; 18 Đinh tán; 19 Giá đỡ nhíp chính bên phải;

20 Đinh tán; 21 Tai nhíp; 22 Bạc chốt nhíp; 23 Chốt nhíp; 24 Vú mỡ; 25 Bu lông giữ các nhíp phụ; 26 Bu lông giữ các nhíp chính; 27 Bạc của bu lông quang nhíp; 28 Vít.

Để tăng cứng người ta có thể bố trí nhíp theo các cách khác nhau:

 Dùng nhíp phụ

Trang 25

 Dùng vấu tỳ ở giữa đầu nhíp với chỗ bắt quang nhíp.

 Bố trí nghiêng móc treo nhíp

 Bố trí một lá nhíp liên kết để chịu lực dọc còn các nhíp khác được bố trí tựdo

Nhíp lá có những ưu điểm đó là độ cứng lớn, có thể làm thay nhiệm vụ cho

cả giảm chấn và thanh dẫn hướng, đặc tính đàn hồi của nhíp lá là tuyến tính, đườngđặc tính ít thay đổi dưới tác dụng của trọng lực

Tuy nhiên nhíp lá cũng có một số nhược điểm đó là kích thước cồng kềnh,tốn kim loại, độ cứng lớn nên không tạo được độ êm dịu cao

Lò xo trụ

Lò xo trụ có đường kính vòng ngoài không đổi nên biết dạng của nó sẽ thay

đổi tỷ lệ thuận với các lực tác dụng

Lò xo trụ (hình 1.11) được sử dụng rộng rãi trên ô tô con và xe tải hạng nhẹ

Độ cứng của lò xo trụ được quyết định bởi chất liệu, đường kính và chiều dài củadây kim loại chế tạo lò xo Đường kính dây thép càng lớn thì độ cứng lò xo càngcao ngược lại chiều dài dây càng lớn thì độ cứng lò xo càng thấp, tính đàn hồi của

Trang 26

Kết cấu đơn giản, có tuổi thọ cao hơn nhíp lá do không có ma sát khi làmviệc, ít phải bảo dưỡng sửa chữa.

Đường đặc tính đàn hồi là phi tuyến

Nhược điểm:

Khi làm việc ở các vòng lò xo không có nội ma sát như nhíp nên thườngphải bố trí thêm giảm chấn kèm theo để dập tắt dao động

- Do lò xo chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi, còn nhiệm vụ dẫn hướng và giảm chấn

do các bộ phận khác đảm nhiệm nên hệ thống treo dung lò xo trụ thì kết cấuphức tạp hơn do nó phải bố trí thêm hệ thống đòn dẫn hướng để dẫn hướngcho bánh xe và truyền lực kéo hay lực má phanh

Thanh xoắn

Thanh xoắn là một thanh thép lò xo có dạng thẳng hoặc chữ L Thanh xoắn

là một thanh dài, một đầu được gắn thẳng với khung xe, một đầu được liên kết với

bộ phận di chuyển của hệ thống treo Thanh xoắn phải được định vị theo phươngngang, trong suốt quá trình hoạt động của hệ thống treo thanh xoắn sẽ bị xoắn lạinhờ vào độ cứng chống xoắn của thép từ đó tạo ra khả năng đàn hồi cho xe

Lò xo khí

Lò xo khí (hình 1.12) được sử dụng rộng rãi trên xe khách, xe tải hạng nhẹcũng như hạng nặng Lò xo khí nén là một xy lanh chứa khí nén bằng cao su,piston được gắn lên thanh ngang phía dưới và chuyển dịch lên xuống cùng vớithanh ngang đó Chính khí nén trong xi lanh cao su đã tạo ra khả năng đàn hồi của

lò xo Nếu tải trọng của xe thay đổi một van điều chỉnh lượng khí trong xi lanhđược mở để cung cấp hoặc xả bớt khí trong xi lanh

Trang 27

+ Không có khả năng tự dẫn hướng do độ cứng ngang là nhỏ.

+ Hệ thống điều khiển phức tạp, cần phải có hệ thống cung cấp khí nén nhưmáy nén khí, bình chứa,

Trang 28

+ Thường xuyên phải kiểm tra độ kín khít của hệ thống khí nén, không để dầu

mỡ văng vào túi cao su của lò xo khí nén

1.3.2 Bộ phận giảm chấn.

Nếu như một hệ thống treo chỉ có lò xo thì khi chịu tác động của mặt đường xe

sẽ dao động lên xuống một thời gian trước khi bị dập tắt Khi bị tác động hệ thốngtreo cần một bộ phận làm triệt tiêu năng lượng được tích trữ trong lò xo một cáchnhanh nhất Giảm chấn là một bộ phận dùng để triệt tiêu năng lượng tích trữ này từ

đó ta có thể kiểm soát được dao động của thân xe

1.3.2.1 Chức năng giảm chấn:

Trên ô tô giảm chấn được sử dụng với mục đích sau:

+ Giảm và dập tắt các va đập truyền lên khung xe khi bánh xe lăn trên nền đườngkhông bằng phẳng nhằm bảo vệ các bộ phận đàn hồi và tăng tính tiện nghi chongười sử dụng

+ Đảm bảo dao động của phần không treo là nhỏ nhất, nhằm làm tốt sự tiếp xúccủa bánh xe với mặt đường

+ Nâng cao các tính chất truyền động của xe như khả năng tăng tốc, khả năng antoàn khi chuyển động

Để dập tắt các dao động của xe khi chuyển động giảm chấn sẽ biến đổi cơ năngthành nhiệt năng nhờ ma sát giữa chất lỏng và các van tiết lưu

Trên ô tô hiện nay chủ yếu sử dụng là giảm chấn ống thủy lực có tác dụng haichiều ở cấu trúc hai lớp

1.3.2.2 Cấu tạo giảm chấn.

Giảm chấn (hình 1.13.) có chức năng dập tắt những dao động của xe sinh ratrong suốt quá trình chuyển động của xe Cấu tạo của giảm chấn gồm những thànhphần chính :

Xy lanh Piston (1) Van một chiều (2) Dầu giảm chấn Những lỗ tiết lưu (3)

Trang 29

Hình 1.13 Cấu tạo giảm chấn

1.3.2.3 Phân loại giảm chấn.

Tùy theo cấu tạo, nguyên lý hoạt động và môi chất làm việc của giảm chấn

ta có thể phân loại giảm chấn gồm một số loại chính sau:

 Giảm chấn hai lớp vỏ

 Giảm chấn một lớp vỏ

 Giảm chấn hơi áp lực loại ống kép

 Giảm chấn với lò xo hơi

Trang 30

Giảm chấn loại hai lớp vỏ (hình 1.14)

+ Giảm chấn hai lớp vỏ ra đời vào năm 1938, đây là loại giảm chấn quenthuộc và được dùng phổ biến cho tới nay

Trong giảm chấn, piston di chuyển trong xyanh, chia không gian thành haibuồng A và B ở đuôi của van thủy lực có một cụm van bù Bao ngoài vỏ trong làmột lớp vỏ ngoài, không gian giữa hai lớp vỏ là buồng bù thể tích chất lỏng và liên

hệ với B qua các cụm van một chiều (III, IV)

Buồng C được gọi là buồng chất lỏng, trong C chỉ điền đầy một nửa bêntrong là chất lỏng, không gian còn lại chứa không khí có áp suất bằng áp suất khíquyển

Các van(I) và (IV) lần lượt là các van nén mạnh và nén nhẹ, còn các van(II) và (III) lần lượt là các van trả mạnh và trả nhẹ của giảm chấn

+ Cấu tạo của giảm chấn hai lớp vỏ (hình 1.14)

Trang 31

Ở hành trình nén bánh xe tiến lại gần khung xe, lúc đó ta có thể tíchbuồng B giảm nên áp suất tăng, chất lỏng qua van (I) và (IV) đi lên khoang A vàsang khoang C ép không khí ở buồng bù lại Trên lắp của giảm chấn trong quátrình làm việc.

Ở hành trình trả lại bánh xe đi xa khung xe, thể tích buồng B tăng do ápsuất giảm, chất lỏng qua van (II, III) vào B, không khí ở buồng bù giãn ra đẩy chấtlỏng nhanh chóng điền đầy vào khoang B

Trong quá trình làm việc của giảm chấn để tránh bó cứng thì bao giờ cũng

có các lỗ van lưu thông thường xuyên Cấu trúc của nó tùy thuộc vào kết cấu cụthể Van trả, van nén của hai cụm van nằm ở piston và xylanh trong cụm van bù cókết cấu mở theo hai chế độ, hoặc các lỗ van riêng biệt để tạo lên lực cản giảm chấntương ứng khi nén mạnh, nén nhẹ, trả mạnh, trả nhẹ

Khi chất lỏng chảy qua lỗ van có tiết diện rất nhỏ tạo lên lực ma sát làmcho giảm chấn nóng lên Nhiệt sinh ra truyền qua vỏ 8 và truyền vào không khí đểcân bằng năng lượng

+ Ưu điểm: Có độ bền cao, giá thành hạ làm việc tin cậy ở cả hai hànhtrình, trọng lượng nhẹ

+ Nhược điểm: Khi làm việc ở tần số cao xảy ra hiện tượng không khí lẫnvào chất lỏng làm giảm hiệu quả của giảm chấn

Trang 32

Hình 1.15 Cấu tạo của giảm chấn một lớp vỏ [14].

Trong giảm chấn một lớp vỏ không còn bù dầu nữa mà thay thế chứcnăng của nó là buồng 8 chứa khí nén có P=2/3 KG/cm2 đây là sự khác nhaugiữa giảm chấn một lớp vỏ và hai lớp vỏ

Khi piston dịch chuyển xuống dưới tạo lên sự chênh áp, dẫn đến mởvan 1, chất lỏng chảy lên phía trên của piston Khi piston đi lên mở van chấtlỏng chảy xuống phía dưới piston, áp suất của piston sẽ thay đổi không lớn

và dao động xung quanh vị trí cân bằng với giá trị áp suất tĩnh nạp ban đầunhờ vậy mà tránh được hiện tượng tạo bọt khí, là một hiện tượng không antoàn cho sự làm việc của giảm chấn Trong quá trình làm việc piston ngăncách 4 di chuyển để tạo nên sự cân bằng giữa chất lỏng và chất khí đó ápsuất không bị hạ xuống dưới giá trị nguy hiểm

Giảm chấn này có độ nhạy cao kể cả khi piston dịch chuyển rất nhỏ,tránh được hiện tượng cưỡng bức chảy dầu khi nhiệt độ thay đổi sẽ làm cho

áp suất thay đổi

So sánh gữa hai loại giảm chấn :

Trang 33

So với giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có các ưu điểm sau :

Ưu điểm :

+ Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của piston có thể làm lớn hơn

mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn

+ Điều kiện tỏa nhiệt tốt hơn

+ Giảm chất có piston ngăn cách có thể làm việc ở bất kỳ góc nghiêng bố trínào

Nhược điểm của loại giảm chất một lớp vỏ là :

+ Làm việc kém tin cậy, có thể bị bó kẹt trong hành trình nén hoặc trả mạnh.+ Có tính công nghệ thấp, bao kín không tốt

+ Tuổi thọ của phớt và độ mòn của piston với ống dẫn hướng cao

Giảm chấn kép với hơi áp lực (hình 1.16).

Hình 1.16 Giảm chấn kép với hơi áp lực.

+ Nguyên lý làm việc:

Loại này là sự kết hợp của hai loại trên về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạtđộng Tuy nhiên loại giảm chấn này có một đặc điểm đó là khi ở trạng thái đứngyên của xe thì khoang dưới của giảm chấn không chứa đầy dầu mà 1/3 thể tích của

nó chứa khí nén ở áp suất 6-7 bar Do kết hợp ưu điểm của hai loại trên nên loạiSVTH: Nguyễn Xuân Toàn

Trang 34

giảm chấn này có khả năng dập tắt dao động rất tốt Loại này được dùng thích hợpvới những xe hoạt động ở địa hình xấu, rung xóc ở tần số cao, mạnh và đột ngột.

Yêu cầu chế tạo loại giảm chấn này rất cao về chính xác, đòi hỏi việc kiểmtra bảo dưỡng thường xuyên gắt gao vì vậy loại này ít được sử dụng rộng rãi

Giảm chấn Vario (hình 2.13).

Hình 1.17 Giảm chấn Vario.

Giảm chấn Vario (hình 1.17) có kết cấu tương tự như loại giảm chấn haiống Loại giảm chấn Vario có một đặc điểm nổi bật đó là có khả năng thích nghiđược với điều kiện đường có rung xóc thay đổi

Khi xe có tải trọng nhẹ, vị trí của piston nằm ở vùng trên của ống dầu (trênhình vẽ), ở đó được thiết kế những khe nhỏ để tạo điều kiện cho dầu di chuyểnxuống vùng dưới một cách dễ dàng hơn vì vậy áp lực lên piston nhỏ từ đó hiệu ứnggiảm chấn cũng giảm nhỏ

Trang 35

Khi xe có tải trọng lớn, vị trí cân bằng của piston sẽ bị đẩy xuống thấp hơn(hình vẽ), do dưới này không có những khe nhỏ lên dầu từ ngăn trên chảy xuốngdưới sẽ khó khăn hơn vì vậy dầu sẽ chảy qua van tiết lưu trên piston từ đó áp lựctác dụng lên thân piston sẽ lớn làm tăng khả năng dập tắt dao động của giảm chấn,phần dầu dư do áp lực cao cũng được dẫn qua van dưới đáy để vào khoang bù dầunhư đối với trường hợp giảm chấn ống kép.

Trang 36

Hệ thống này chỉ làm việc khi động cơ đã nổ (có cung cấp khí nén vào lò xokhí), còn khi máy tắt giảm chấn không hoạt động vì vậy cần chú ý khi sử dụng bộgiảm chấn này nếu xe đỗ ở chỗ có gờ cao thì xe dễ bị chạm gầm gây hư hỏng.

Giảm chấn khí – thủy lực (hình 1.19).

Hình 1.19 Giảm chấn khí – thủy lực

Đây là tổng hợp của lò xo đàn hồi có giảm chấn cùng với lò xo khí thủy lực.Trong hệ thống này, piston của phần đàn hồi cũng như trục của nó đồng thời là trụccủa bộ giảm chấn Phần lò xo khí nằm trong một khối cầu bao bọc bởi 1 màng cao

su đặc biệt (màu xanh trong hinh vẽ ) Phần tích trữ khí cùng với không gian mặttrên (theo quy ước trên dưới khi giảm chấn thẳng đứng) của piston được nối vớinhau bởi một đường ống thủy lực (ống màu xanh) Khi giảm chấn và lò xo bị đèxuống, dầu bị ép chạy theo ống đó (Màu xanh) chạy sang buồng khí nén, khi xe bịnén mạnh, tăng áp suất, làm tăng thêm sức đàn hồi của lò xo khí, lò xo này cùngvới lò xo kim loại tác động trực tiếp lên khung xe, tạo sức đàn hồi tổng hợp thayđổi được theo tải trọng Không những thế, trên đường ống dẫn dầu và khí về để éptúi khí, người ta còn bố trí thêm van điều khiển nhằm chủ động thay đổi mức tácđộng của dầu và khí nén lên túi khí, đưa đến việc thay đổi độ cứng đàn hồi tổnghợp của cả hệ thống giảm chấn Cũng nhờ cơ chế hồi tiếp như vậy mà khoảng cáchgiữa trục bánh xe và khung xe gần như được giữ nguyên khi thay đổi tải trọng Khi

Trang 37

xe nặng, dầu ép mạnh làm túi khí đội lên mạnh hơn Khi xe nhẹ, áp lực dầu giảm,túi khí mềm đi, giảm bớt tác động lên khung xe

1.3.3 Bộ phận ổn định và thanh dẫn hướng.

Trên các loại xe con hiện nay thanh ổn định hầu như đều có Trong trường hợp xechạy trên làn đường không bằng phẳng hoặc quay vòng, dưới tác dụng của lực lytâm phản lực thẳng đứng của hai bánh xe trên một cầu thay đổi sẽ làm cho tăng độnghiêng thùng xe và làm giảm khả năng truyền lực dọc, lực bên của bánh xe vớimặt đường Thanh ổn định có tác dụng khi xuất hiện sự chênh lệch phản lực thẳngđứng đặt lên bánh xe nhằm san bớt tải trọng từ bên cầu chịu nhiều sang bên cầuchịu ít tải hơn Cấu tạo chung của nó có dạng chữ U, một phần chữ U được nối vàophần không được treo, còn đầu kia được nối vào phần thân (vỏ) xe, các đầu nối nàydùng ổ đỡ bằng cao su

Hình 1.20: Thanh ổn định ngang.

Thanh ổn định (hình 1.20) dùng để liên kết giữa các bánh xe trên cùng một cầu,

nó được bố trí trên mặt phẳng ngang thân xe nhằm tăng khả năng ổn định ngangcủa xe Khi xe quay vòng nó nghiêng ra ngoài do lực ly tâm Thanh ổn định điềukhiển việc này bằng lực xoắn của lò xo và giữ cho lốp bám xuống mặt đường.Thanh ổn định cũng hoạt động khi lốp xe ở một bên chạy qua những bề mặt có độcao khác nhau Khi xe bị nghiêng và lốp xe bị chìm xuống một phía, thanh ổn định

bị xoắn lại và có tác dụng như một lò xo nó nâng lốp xe cùng toàn thân xe ở bên bị

Trang 38

chìm xuống lên phía trên Tất nhiên trong trường hợp các lốp xe ở hai bên đều bịchìm xuống như nhau thì thanh ổn định sẽ không làm việc.

Trang 39

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô TÔ MEFA5-LAVI-304N.

2.1 Giới thiệu xe ô tô MEFA5-LAVI-304N

Trong những năm gần đây hòa cùng với chủ trương chiến lược “Côngnghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước”, công nghiệp ô tô Việt Nam nói chung được

đi lên bằng lắp ráp từ liên doanh lắp ráp của các hãng hàng đầu thế giới Trọng tâmcủa quá trình xây dựng ô tô Việt Nam là hình thành công nghiệp sản xuất từ cácchi tiết, bộ phận, linh kiện và các cụm tổng thành tiến tới sản xuất hoàn chỉnh xe ô

tô Việt Nam có chất lượng cao hơn

Từ năm 1997, Bộ Giao Thông Vận Tải đã có quyết định cấm các loại xe lam

3 bánh lưu hành tại các thành phố lớn, theo đó càng cấp thiết phải có những xe 6 -8chỗ ngồi thay thế cho xe lam vận tải công cộng Như vậy, việc sản xuất xe ô tô ởViệt Nam trở thành một nhu cầu cấp thiết

Giới thiệu dự án KC.05.DA.13 (“Hoàn thiện thiết kế, công nghệ chế tạo và

lắp ráp dòng xe mini buýt thông dụng 6-8 chỗ ngồi mang nhãn hiệu Việt Nam”, tổ

chức phụ trách là: Trung tâm phát triển công nghệ ô tô, Hội kỹ sư ô tô Việt Nam,

cá nhân phụ trách là: PGS.TS Dư Quốc Thịnh):

 Trong chương trình các sản phẩm cơ khí trọng điểm của nhà nước hướng tớithì sản phẩm xe trở khách là sản phẩm trọng điểm được nhà nước đặc biệtquan tâm và đầu tư Sản phẩm của dự án đáp ứng được chương trình các sảnphẩm cơ khí trọng điểm của nhà nước

 Đáp ứng nhu cầu cấp thiết của thị trường nội địa

 Xây dựng bộ tài liệu hoàn thiện về công nghệ thiết kế và chế tạo, lắp ráp ô tô

 Chế tạo và lắp ráp hoàn chỉnh 02 mẫu xe với số lượng tối thiểu 10 loại xemỗi mẫu Số lượng và giá thành cạnh tranh được với hàng nhập khẩu, được

cơ sở sản xuất hợp đồng ứng dụng

 Góp phần nâng cao trình độ

Trang 40

Từ những nhu cầu cấp thiết như vậy xe ô tô MEFA5-LAVI-304N do ViệtNam sản xuất đã có mặt trên thị trường:

Xe buýt 7-8 chỗ ngồi thương hiệu Việt Nam MEFA5-LAVI-304N có đặcđiểm nổi bật là kiểu dáng đẹp, hài hòa Xe có 7 ghế chính, 1 ghế phụ, hai dàn lạnhtrước và sau hoạt động độc lập Công nghệ lắp ráp linh kiện, phụ tùng được chuyểngiao từ tập đoàn ô tô ChangAn Động cơ sử dụng hệ thống phun xăng điện tử cungcấp nhiên liệu cho phép khả năng tăng tốc, vượt dốc và chướng ngại vật tốt (vượtdốc lớn hơn hoặc bằng 32%) Lượng nhiên liệu tiêu hao là 6 lít/100Km không tải

và 7,1 lít khi có hành khách Mâm xe hợp kim, thể tích trong xe lớn hơn các loại xecùng chủng loại hiện có trên thị trường

Xe ô tô MEFA5-LAVI-304N có phần tử đàn hồi là lò xo trụ được đặt lồng bênngoài trụ đứng và vỏ của giảm chấn có thể xoay quanh trục của nó khi bánh xequay vòng, đòn treo dưới chỉ gồm một thanh có bố trí thêm một thanh giằng đểtruyền lực dọc và để tăng tính ổn định của thân vỏ ô tô trong hệ thống này cũng bốtrí một thanh ổn định

Điều kiện địa hình của Việt Nam rất phức tạp Để đảm bảo cho xe ô tô hoạtđộng tốt trên địa hình như vậy thì hệ thống treo của xe có vai trò hết sức quantrọng, nó góp phần nâng cao độ êm dịu và an toàn chuyển động của ô tô Đánh giáchất lượng hệ thống treo góp phần không nhỏ trong quá trình kiểm định, thiết kếcũng như đánh giá sự phù hợp giữa thông số cơ bản, thông số kết cấu và điều kiệnchuyển động thực tế của ô tô trên đường

2.2 Mô hình không gian cả xe

Ô tô là một hệ cơ học phức tạp bao gồm nhiều bộ phận, khối lượng như: Thân

vỏ xe, trục, bánh xe phận, khối lượng của ô tô thành hai khối lượng chính đó làkhối lượng được treo (là động cơ, hệ thống truyền lực, giữa những khối lượng đó

có mối liên hệ rất phức tạp với nhau thông qua các phần tử đàn hồi (lò xo, nhíp,SVTH: Nguyễn Xuân Toàn

Tiêu đề	Xây Dựng Và Mô Phỏng Hệ Thống Treo Trên Xe Ô Tô Mefa5-Lavi-304N
Trường học	Trường Đại Học Kỹ Thuật
Chuyên ngành	Công Nghệ Cơ Khí
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp

Định dạng
Số trang	113
Dung lượng	2,36 MB